República Bolivariana de Venezuela

Universidad Fermín Toro

Escuela de Computación

Inteligencia Artificial

Representación del Conocimiento

En Inteligencia Artificial

Integrante:

Andres Torrealba

Profesor:

Edecio Freitez

Sección:

SAIA A

1. La Problemática de la Representación del Conocimiento

Es una combinación de estructuras de datos (que nos permiten representar mediante un formalismo determinado las "verdades" relevantes en algún dominio) asociadas con mecanismos interpretativos que nos permiten manipular el conocimiento representado a fin de crear soluciones a problemas nuevos.

Manejamos dos tipos de entidades:• Hechos: verdades en un cierto mundo, lo que queremos representar.• Representación de los hechos en un determinado formalismo.

Entidades que se pueden clasificar en: • El nivel del conocimiento, donde se describen los hechos.• El nivel simbólico, donde se describen los objetos del nivel del conocimiento en términos de símbolos manipulables por programas.

Ontología

Conjunto de símbolos básicos con los que se compone el conocimiento, junto a las restricciones de consistencia que controlan la composición del mismo

2. Métodos de Representación del Conocimiento

Declarativos: Separación entre conocimiento y estructura de control • Lógica: expresiones declarativas (fbf) • Sistemas de producción: (bh, rp, ec) • prolog

Procedurales: Unión entre el conocimiento y la estructura de control. • Orden dependiente • Procedimientos y funciones.

Estructurales: Estructuración del conocimiento. • Propiedades inferenciales: herencia, transitividad, asociatividad. • Redes semánticas, frames

3. Métodos de Representación basados en la Lógica

Estructuras de representación: • Representación de los hechos del mundo real mediante declaraciones escritas como fórmulas bien formadas (fbf), o estructuras sintácticamente correctas del lenguaje.

Mecanismos de interpretación: • Obtención de nuevo conocimiento a partir del antiguo

LÓGICA:= SINTAXIS + SEMÁNTICA

La lógica en sí no es más que sintaxis, semántica y teoría de la demostración. No nos dice en lo más mínimo qué es aquello que deberá expresarse ni tampoco qué vocabulario emplear para ello.

SINTAXISLenguaje:• Cálculo de proposiciones. • Cálculo de predicados.

Estructura Deductiva: • Sistemas Axiomáticos: (teoría de la demostración, deducción natural) • Teoría interpretativa o de Modelos

SEMÁNTICA: Significado de los objetos básicos • Interpretación • Validez • Propiedades: consistencia, completitud, divisibilidad, corrección.

4. Lógica proposicional

• Proposiciones Lógicas • Fórmulas bien formadas • Evaluación de fórmulas • Conceptos de Validez e Inconsistencia

5. Lógica de predicados de primer orden.

Es un sistema formal diseñado para estudiar la inferencia en los lenguajes de primer orden. Los lenguajes de primer orden son, a su vez, lenguajes formales con cuantificadores que alcanzan sólo a variables de individuo, y con predicados y funciones cuyos argumentos son sólo constantes o variables de individuo.

El alfabeto del lenguaje formal Q consta de los siguientes símbolos:a x f P * ' ¬ ∧ ∨ → ↔ ∀ ∃ ( )

CARACTERISTICAS

Una buena representación del conocimiento cubre seis características básicas:

Cobertura, que significa que la representación del conocimiento cubre la información en anchura y profundidad. Sin una cobertura amplia, la representación del conocimiento no puede determinar nada ni resolver ambigüedades.

Comprensible por humanos. La representación del conocimiento es vista como un lenguaje natural, así que la lógica debería fluir libremente. Debería soportar la modularidad y la jerarquía de clases (los osos polares son osos, que son animales). Debería además contar con primitivas simples que se combinen de forma compleja.

Consistencia. Si Pedro ha cerrado la puerta, también puede ser interpretado como la puerta ha sido cerrada por Pedro. Siendo consistente, la representación del conocimiento puede eliminar conocimiento redundante o conflictivo.

Eficiencia. Facilidad de modificación y actualización. Soporte de la actividad inteligente que usa la base de conocimiento.Para entender mejor porque estas características representan una buena representación del conocimiento, piensa en como una enciclopedia (por ejemplo, Wikipedia) está estructurada. Hay millones de artículos (cobertura), que están organizados en categorías, tipos de contenido, y temas similares (comprensible por humanos). Redirecciona diferentes títulos pero mismo contenido al mismo artículo (consistencia). Es eficiente, es fácil añadir o actualizar páginas, y permite a los usuarios consultar la base de conocimiento en sus teléfonos u ordenadores de escritorio.

Esquemas de representación y conocimiento Un esquema de representación es un instrumento para codificar la realidad en un ordenador. Desde un punto de vista informático un esquema de representación puede ser descrito como una combinación de: Las estructuras de datos son la parte estática -o almacenada- del conocimiento disponible sobre objetos y/o eventos, y los procedimientos caracterizan la componente dinámica del mismo procesos que manipulan e interpretan información con el fin de transformarla en conocimiento - junto con los

mecanismos de control sobre el uso de la información contenida en las estructuras de datos, y la capacidad del sistema para asimilar nueva información. Además, es posible identificar otros elementos que forman parte de la estructura definida.

Las operaciones son procedimientos que pueden crear, modificar o destruir representaciones o sus elementos. Los predicados son procedimientos que se emplean para acceder a los campos de la representación y obtener así la información contenida (si está disponible). Las operaciones y los predicados son características internas del esquema de representación y tienen sentido independientemente de la realidad que ayudan a representar. Pero una representación no es útil en ella misma, sino que tiene que estar referenciada por algo. Así, el tercer elemento distinguible es la designación de lo que la estructura representa para, finalmente, poder identificar la correspondencia entre los elementos de la representación y la realidad que se pretende representar.Es importante distinguir entre: - El mundo real (lo que queremos representar) Dominio - Su representación uno o más Esquemas de RepresentaciónDesde un punto de vista informático un esquema de representación puede ser descrito como una combinación de: - Estructuras de datos que codifican el problema en curso con el que se enfrenta el agente parte estática - Estructuras de datos que almacenan conocimiento referente al entorno en el que se desarrolla el problema y procedimientos que manipulan las estructuras de forma consistente con una interpretación plausible de las mismas partes dinámicasLa parte estática está formada por: - Estructura de datos que codifica el problema- Operaciones que permiten crear, modificar y destruir elementos en la estructura - Predicados que dan un mecanismo para consultar esta estructura de datos

- Semántica de la estructura: se necesita definir la relación entre la realidad y la representación escogida

La parte dinámica está formada por: - Estructuras de datos que almacenan conocimiento referente al entorno/dominio en el que se desarrolla el problema Procedimientos que permiten: - Interpretar los datos del problema (de la parte estática) a partir del conocimiento del dominio (de la parte dinámica) - Controlar el uso de los datos: estrategias de control - Adquirir nuevo conocimiento